Java Memory Model. JSR 133.

1. Java Memory Model
Quick introduction
Юрий Кисляк @ EIS Group

3. Agenda
- Program Order
- Memory Model
- Sequentially consistent
- Synchronization Action
- Synchronization Order
- Synchronized With
- Happens Before

4. Как выполняется наш код?
Как выполняется мой код?
Ожидание Реальность

5. Как выполняется наш код?
Как выполняется мой код?
Ожидание Реальность
Program order (PO)

6. Как выполняется наш код?
*example
Как выполняется мой код?
Ожидание Реальность
Program order (PO)

11. Reordering:
(sh)it happens...

14. Кто виноват?
1. Compiler (javac, JIT)
2. Runtime
3. Hardware

15. Что делать?
Memory Model
Отвечает на вопрос:
Какие данные я смогу увидеть в
конкретной точке выполнения
программы?

16. Что делать?
Memory Model
Отвечает на вопрос:
Какие данные я смогу увидеть в
конкретной точке выполнения
программы?
- Видимость
- Порядок (допустимые оптимизации)
- Атомарность

17. Атомарность

18. Атомарность

19. Атомарность

20. Какие данные я смогу увидеть в
конкретной точке выполнения
программы?
- Видимость
- Атомарность
- Порядок

21. Java memory model
Before java 5.0: “Once upon a time…”

22. Java memory model
Before java 5.0: “Once upon a time…”
After java 5.0: “JSR 133”
https://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr133.pdf

23. Agenda
- Program Order
- Memory Model
- Sequential consistency
- Synchronization Action
- Synchronization Order
- Synchronized With
- Happens Before

24. Sequentially consistent
1. В каждый момент времуни
выполняется одна операция
2. Каждая операция видит
результат всех прдыдущих
3. Порядок выполения
согласован с порядком
программы (program order)

25. Sequentially consistent - непригодна
Data race

26. Sequentially consistent - непригодна
1. Несколько потоков
одновременно обращаются к
переменной.
2. Один из потоков пишет.
3. Нет синхронизации.
* не путать с race condition
Data race

27. Agenda
- Program Order
- Memory Model
- Sequentially consistent
- Synchronization Action
- Synchronization Order
- Synchronized With
- Happens Before

28. Syncronization

30. JMM: relaxed model
● “Обычные”инструкции
упорядочены внутри своего потока
● Synchronization actions
упорядочены глобально между всеми потоками

31. JMM: relaxed model
● “Обычные”инструкции
упорядочены внутри своего потока
● Synchronization actions
упорядочены глобально между всеми потоками

32. Synchronization order
* не запоминаем этот слайд

33. Agenda
- Program Order
- Memory Model
- Sequentially consistent
- Synchronization Action
- Synchronization Order
- Synchronized With
- Happens Before

34. Synchronized-with (partial order)
● v-read(a) -SW-> [следующий в SO] v-write(a)
● lock(m) -SW-> [следующий в SO] unlock(m)

35. Synchronized-with (partial order)
● v-read(a) -SW-> [следующий в SO] v-write(a)
● lock(m) -SW-> [следующий в SO] unlock(m)

36. Happens-before (partial order)
HB = {PO,SW}+ (транзитивное замыкание)

37. Happens-before (partial order)
HB = {PO,SW}+ (транзитивное замыкание)

38. Happens-before (partial order)
HB = {PO,SW}+ (транзитивное замыкание)

39. Happens-before Visibility

40. Happens-before Visibility

43. SW

44. SW

45. SW
u=7;
u != 7 &&

46. SW

47. SW

48. SW

49. Agenda
- Program Order
- Memory Model
- Sequentially consistent
- Synchronization Action
- Synchronization Order
- Synchronized With
- Happens Before

50. Agenda
- Program Order
- Memory Model
- Sequentially consistent
- Synchronization Action
- Synchronization Order
- Synchronized With
- Happens Before
Ta-da!